Ministerialrat Hans-Dieter Hegner - Forschungsinitiative Zukunft Bau

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Ministerialrat Hans-Dieter Hegner - Forschungsinitiative Zukunft Bau
aus
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Wege
hrhunder
im 21. Ja
Kongress
13
ugust 20
23./24. A
Foto: IBA Hamburg GmbH / Kai Müllenhoff
Ministerialrat Hans-Dieter Hegner
Vita
Geboren am 26. Mai 1960 in Jena
1978 – 1983 Studium an der Hochschule für Architektur und Bauwesen Sofia,
Abschluss als Diplom-Bauingenieur
1982/83 Tätigkeit in einem Planungsbüro
1983 – 1990 Experte für Wissenschaft und Technik im Ministerium für Bauwesen der DDR
1990 – 2006 Referent im Bundesministerium für Raumordnung, Bauwesen und Städtebau
(BMBau) bzw. im Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen (BMVBW), verantwortlich für energiesparendes Bauen, Fragen der Bauforschung und der Modernisierung
der Bausubstanz, Zusammenarbeit mit Osteuropa auf dem Gebiet des Bauwesens
seit 2007 Leiter des Referates B 13 „Bauingenieurwesen, Bauforschung, nachhaltiges Bauen“ im Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) in Berlin; Mitglied und Obmann verschiedener Normungsausschüsse im DIN, Obmann des Sachverständigen-ausschusses A „Baustoffe und Bauarten für den Wärme- und Schallschutz“ des DIBt;
Autor verschiedener Fachartikel und Bücher, aktuell z.B.: 2. Auflage Handbuch für Energieberater, Planer und Immobilienwirtschaft (Hegner, H.-D.: Energieausweise für die Praxis, 2010,
Bundesanzeiger-Verlagsges. mbH Köln) in Gemeinschaftsarbeit mit anderen Autoren entstand ein Buch zum nachhaltigen Bauen: Bauer, M.; Hausladen, G.; Hegger, M.; Hegner, H-D.;
Lützkendorf, Th.; Rademacher, J.; Sedlbauer, K.; Sobek, W.: Nachhaltiges Bauen – zukunftsfähige Konzepte für Planer und Entscheider, 2011, Beuth Verlag Berlin
Thema des Vortrags
Organisatorische Umsetzung der Forschungsinitiative
Für die Durchführung des Forschungsprogramms
Die Forschungsinitiative „Zukunft Bau“ des
hat das BMVBS das Bundesinstitut für Bau-,
BMVBS
Stadt- und Raumforschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) beVeränderte Rahmenbedingungen und Ziele für
auftragt. Während das BMVBS die Forschungsdie Hochbauforschung
initiative politisch und organisatorisch führt und
Schwerpunktprojekte direkt fachlich leitet, ist
Die Bauwirtschaft trägt in der gesamten Wertdas BBSR Projektträger und Vertragspartner für
schöpfungskette mit 11 % zur Produktion in
die Forscher. Die Ressortforschungsliste wird im
Deutschland bei und vereint dabei 12 % aller
BMVBS auf der Grundlage der politischen Projeksozialversicherungspflichtigen Beschäftigten. 55 te erarbeitet. Im Rahmen der Ressortforschung
% aller Investitionen werden im Gebäudebereich schreibt BBSR die Themen öffentlich aus, bewergetätigt. Das Bauwesen ist nicht nur der Schlüs- tet in Abstimmung mit dem BMVBS die Angebosel zu besserer Infrastruktur, zu schönerem
te und schließt schlussendlich Werksverträge ab.
Wohnen und zum effektiveren Arbeiten – er ist
Für die Antragsforschung veröffentlicht BMVBS
auch eines der größten Entwicklungspotenziale
in einer Bekanntmachung die angebotenen Forfür nachhaltiges Wirtschaften und Klimaschutz.
schungscluster. Sie stehen in direktem ZusamMit dem Energiekonzept zeigt die Bundesregiemenhang mit den Zielen der Bundesregierung
rung einen Weg auf, wie auch künftig eine zuver- in der laufenden Legislaturperiode. Sie sollen
lässige Energieversorgung bei angemessenen
einerseits auf übergreifende gesellschaftliche
Kosten sichergestellt werden kann.
Erfordernisse reagieren aber auch die Marktpositionen der überwiegend klein- und mittelstänDie Erreichung der Ziele für mehr Energie- und
dischen Bau- und Baustoffunternehmen stärken.
Ressourceneffizienz sowie die Reaktion auf den Deshalb gilt hier weitestgehend das Credo: „Es
demografischen Wandel erfordern zwingend
wird geforscht, was den höchsten Innovationsverstärkte Innovationen in der Bau- und Immogehalt hat und der Branche am besten weiter
bilienwirtschaft. Technische und organisatorihilft!“ Die Bekanntmachungen der jährlichen
sche Hemmnisse sind zu überwinden. Dabei geht Förderrichtlinien einschließlich der Antragsunes nicht vorrangig um Grundlagenforschung
terlagen für Projektvorschläge im Rahmen der
sondern um praxisorientierte AnwendungsforForschungsinitiative Zukunft Bau sind im Bunschung. Die Forschungsinitiative Zukunft Bau
desanzeiger und im Internet unter www.bbsr.
im Bundesministerium für Verkehr, Bau und
bund.de bzw. www.forschungsinitiative.de verStadtentwicklung (BMVBS), die 2006 gestartet
öffentlicht. Die Zuwendungsanträge sind beim
wurde, soll hier für die insbesondere klein- und
BBSR einzureichen.
mittelständige Wirtschaftsbranche Unterstützung leisten. Die Initiative soll sowohl die BunDie Baubranche soll sich an den Forschungsaufdesregierung als auch die Wirtschaft in die Lage gaben maßgeblich beteiligen, denn sie ist auch
versetzen, besser auf gesellschaftliche Anforde- der entscheidende Nutznießer. Die Förderrichtrungen zu reagieren und gleichzeitig soll sie die
linie orientiert auf eine 50 %ige Förderung,
Unternehmen in die Lage versetzen im europäiakzeptiert aber bei innovativen Beiträgen auch
schen und internationalen Wettbewerb Spitzen- eine Mindestbeteiligung von 30 %. In der Realipositionen zu besetzen bzw. zu behaupten. Die
tät hat sich durchschnittlich eine Quote von etwa
Initiative wird im Wesentlichen von drei Säulen
60 % Bundesmittel zu 40 % Eigen- und Fremdgetragen:
mittel eingestellt. In den ersten fünf Jahren
• die von den Wirtschaftsinteressen der Branche
geprägte Antragsforschung,
• die gesellschafts- und baupolitisch geprägte
Ressortforschung des Bauministeriums sowie
• den Modellvorhaben für den Gebäude-Standard
„Effizienzhaus Plus“
wurden rd. 500 Forschungsvorhaben mit einem
Vertrags- bzw. Fördervolumen von insgesamt
rd. 53 Millionen € angeschoben. Die Ideen und
Konzepte im Rahmen der Forschungsinitiative
„Zukunft Bau“ finden mittlerweile ein breites
Interesse und Anerkennung. Es ist an dieser
Stelle nicht möglich, auf die weit über 200 erzielten Forschungsergebnisse einzugehen. Eine
Übersicht erhält man unter dem Internetportal
der Forschungsinitiative Zukunft Bau: www.forschungsinitiative.de.
Besonders wichtige Ergebnisse konnten im
Rahmen der „Energiecluster“ erzielt werden. Ein
Schwerpunkt ist und bleibt die Nutzung erneuerbarer Energien am und im Gebäude. Dabei
gilt es, höchste technische Effizienz aber auch
eine architektonisch ansprechende Integration
der Technik in die Gebäudehülle bzw. bauliche
Anlage zu erreichen. Im Rahmen der Initiative
wurden neuartige wärmegedämmte hinterlüftete
Fassaden mit Dünnschicht-PV-Modulen entwickelt. Mittlerweile stehen durch die Entwicklungen auch farbige Solarpaneele zur Verfügung.
Derzeit wird an der Integration von Photovoltaik
CIS-Elementen in Wärmedämmverbundsystemen
gearbeitet.
Ausblick – Das BMVBS-Modellprogramm für
Effizienzhäuser Plus
In der Forschungsinitiative Zukunft Bau des
Bundesministeriums für Verkehr, Bau und
Stadtentwicklung (BMVBS) wird im Rahmen der
Energiewende intensiv an der Entwicklung sog.
„Effizienzhäuser Plus“ geforscht. Diese Gebäude können mehr Energie erzeugen als sie unter
voller Nutzung verbrauchen. Der Energieüberschuss soll unter anderem für den Ausbau der
Elektromobilität oder für die Quartiersversorgung zur Verfügung stehen.
Das Effizienzhaus-Plus-Niveau ist erreicht, wenn
sowohl ein negativer Jahres-Primärenergiebedarf (ΣQp < 0 kWh/m2a) als auch ein negativer
Jahres-Endenergiebedarf (ΣQe< 0 kWh/m2a)
vorliegen.
Alle sonstigen Bedingungen der Energieeinsparverordnung 2009 (EnEV 2009), wie z. B. die
Anforderungen an den sommerlichen Wärmeschutz, sind einzuhalten. Allein die Primärenergiefaktoren für den nicht erneuerbaren Anteil
sind (abweichend von der EnEV 2009) nach der
neuen DIN V 18599 (Stand Dezember 2011, soll
in der EnEV 2012 in Bezug genommen werden)
zu verwenden. Der netzeingespeiste Strom ist
analog dem Verdrängungsstrommix zu bewerten.
In Ergänzung zur Nachweisprozedur der EnEV
müssen die End- und Primärenergiebedarfswerte
für die Wohnungsbeleuchtung und für die Haushaltsgeräte und –prozesse in der Berechnung
mitberücksichtigt werden. Dabei ist ein pauschaler Wert von 20 kWh/m2a (davon Beleuchtung: 3
kWh/m2a; Haushaltsgeräte: 10 kWh/m2a; Kochen: 3 kWh/m2a; sonstiges: 4 kWh/m2a) jedoch
maximal 2.500 kWh/a je Wohneinheit anzunehmen. Die Einbeziehung von Haushaltsstrom und
Beleuchtung in Bilanz erfolgt nur für die Belange
der Forschung und Förderung, ist aber völlig
sachgerecht. Die Simulation und die praktische
Umsetzung derartiger Gebäude zeigen, dass der
Energieanteil für Licht und Haushaltsstrom etwa
gleich groß ist wie der Anteil für die Heizung.
Will man also ein auch für den Endverbraucher
und Nutzer reales Plus erzielen, muss man diese
nicht zum Bilanzbereich der EnEV gehörenden
Teile mitbilanzieren.
Bei einer derartigen Bilanzierungsmethode ist
klar, dass das „Effizienzhaus Plus“ sein „Plus“
über eine positive Jahresbilanz erzeugt. Es ist
keineswegs autark und es bestehen keine Erwartungen hinsichtlich einer Netzabkopplung. Es ist
völlig klar, dass Energieüberschüsse und -bedarfe zu unterschiedlichen Zeiten anfallen, so dass
man Ausgleiche über das Netz oder Speicher
schaffen muss. Allen Beteiligten an der Erforschung einer derartigen Gebäudegeneration ist
daran gelegen, den selbst genutzten Anteil an
der erzeugten erneuerbaren Energie möglichst
hoch zu halten. Deshalb ist ergänzend zu dem
Einzahlkennwert „Jahres-Primärenergiebedarf“
und „Jahres-Endenergiebedarf“ das Verhältnis
von selbstgenutzter zu generierter erneuerbarer
Energie innerhalb der Bilanzgrenze auszuweisen. Die Ermittlung ist in Anlehnung an die EnEV
Bewertung auf der Basis von Monatsbilanzen
durchzuführen. Das soll insbesondere auch
den Einsatz von Speichertechnologien fördern.
BMVBS hatte 2010 einen interdisziplinären
Wettbewerb zur Errichtung eines Plus-EnergieHauses mit Elektromobilität ausgelobt, der von
der Universität Stuttgart in Zusammenarbeit
mit dem Büro Werner Sobek gewonnen wurde.
Es war aufzuzeigen, dass ein Gebäude mit PlusEnergie-Standard in der Lage ist, sich und seine
Bewohner sowie mehrere Fahrzeuge mit einer
durchschnittlichen Jahresfahrleistung von ca.
30.000 km in der Jahresbilanz allein aus Umweltenergien zu versorgen. Dieses Forschungsund Demonstrationsprojekt ist mittlerweile in
der Hauptstadt Berlin realisiert worden. Ziel
des BMVBS ist es, nicht nur einmalige Leuchtturmprojekte zu realisieren, sondern in einem
Netzwerk von unterschiedlichen Lösungen
verschiedene Technologien auszuprobieren und
weiter zu optimieren. Deshalb fördert BMVBS in
einem Forschungsprogramm die „Effizienzhäuser Plus“. Die Gebäude sollen in der Lage sein,
alle Funktionen des Hauses, wie Heizung, Warmwasser, Beleuchtung, Haushaltsstrom und ggf.
weitere externe Nutzer, wie z. B. Elektrofahrzeuge, zu bedienen. Sie sollen unter realen, d. h.
bewohnten Bedingungen, getestet und evaluiert
werden.
Insgesamt beteiligten sich zum Zeitpunkt der
Erstellung des Beitrages am neuen Netzwerk
bereits 35 Gebäude, die wissenschaftlich begleitet werden. Die meisten werden im Laufe des
Jahres 2013 bezugsfertig und gehen dann ins
Monitoring. Die technischen Steckbriefe und die
Messergebnisse können auf der Web-Seite des
BMVBS nachgelesen werden. Unter den Projekten sind auch erste Mehrfamilienhäuser. Sie
entstehen in Frankfurt am Main. Die Nassausche
Heimstätte baut ein Mehrfamilien-Effizienzhaus
Plus am Riedberg, während die Wohnungsbaugesellschaft ABG ein großes innerstädtisches
Wohnhaus als Effizienzhaus Plus errichtet. In
beiden Fällen werden den Mietern per Carsharing auch Mobilitätsangebote für die Elektromobilität gemacht.
Angewandte Bauforschung:
Zukunft schon heute
erproben
Die Forschungsinitiative
Zukunft Bau
Perspektiven für die
Bauforschung
Forschungsinitiative des Bundesministeriums für
Verkehr, Bau und Stadtentwicklung zur Unterstützung
der Innovationsfähigkeit der Baubranche und zur
Umsetzung einer nachhaltigen Entwicklung des
Gebäudesektors in Deutschlands
MinRat Dipl.-Ing. Hans-Dieter Hegner
Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung
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Ministerialrat Dipl.-Ing. Hans-Dieter Hegner
BMVBS, Leiter des Referats Bauingenieurwesen, Bauforschung,
Nachhaltiges Bauen
Übersicht
Forschungsinitiative Zukunft Bau
Ressortforschungscluster
Regelwerke
Bauprodukte
Bauqualität
Nachhaltigkeit
Ressortforschung
Antragsforschung
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Kunst am Bau Energieeffizienz
Baukultur
Klimaschutz
Bauwirtschaft
Demonstrationsvorhaben
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Nachhaltiges Bauen
Forschungscluster
Antragsforschung
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Bisherige HHM-Entwicklung
8000
Energieeffizienz
Erneuerb. Energien
Tools
Demographischer
Regelwerke
Wandel
Vergabe
Plusenergiehaus
Neue Konzepte u.
Prototypen
Nachhaltiges
Bauen,
Bauqualität
Auftragsforschung
6000
HHM in T€
5000
4000
3000
Neue Materialien
und Techniken
2000
1000
Modernisierung
des
Gebäudebestandes
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Nachhaltiges Bauen
Antragsforschung
7000
0
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
Jahr
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Nachhaltiges Bauen
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1
Bisher beantragte Mittel
Antragsrunde 2012
70.000.000 €
181 Forschungsanträge in 2012 (Bescheide in 2012/2013)
Eigenmittel
Insgesamt beantragte Mittel (Antragsforschung)
60.000.000 €
Fremdmittel
12.887.000 €
12.276.000 €
Energieeffizienz und erneuerbare
Energien im Gebäudebereich,
Berechnungs-Tools
16
Bundesmittel
10.813.000 €
50.000.000 €
10.467.000 €
43
Neue Konzepte u. Prototypen für das
energiesparende Bauen, Null- bzw.
Plusenergiehauskonzepte
18
12.623.000 €
11.316.000 €
40.000.000 €
8.305.000 €
9.663.000 €
7.159.000 €
5.910.000 €
30.000.000 €
7.349.000 €
6.291.000 €
20.000.000 €
42.204.000 €
Neue Materialien und Techniken
8
6.899.000 €
6.416.000 €
Nachhaltiges Bauen, Bauqualität
40.030.000 €
15
34.692.000 €
23.856.000 €
10.000.000 €
23.196.000 €
21.519.000 €
Demografischer Wandel
26.314.000 €
Regelwerke und Vergabe
49
0€
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
32
Jahr
Zwischen 10 bis 30 % der Anträge konnten Bundesmittel erhalten
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Antragsforschung:
Förderliste 2013
66 Themen stehen aktuell auf der Förderliste 2013 (Stand August 2013),
48 Bescheide wurden in 2012 erteilt
7
Die Bundesmittelquote liegt seit einiger Zeit bei ca. 2/3, z.Zt. 63%
17%
Neue Konzepte u. Prototypen für das
energiesparende Bauen, Null- bzw.
Plusenergiehauskonzepte
14
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Eigen-/Fremdmittelquote
2012
Energieeffizienz und erneuerbare
Energien im Gebäudebereich,
Berechnungs-Tools
3
Modernisierung des Gebäudebestands
Clusterverteilung der 181 Forschungsanträge in 2012
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Neue Materialien und Techniken
2
Bundesanteil
Nachhaltiges Bauen, Bauqualität
Eigenmittel
20%
Fremdmittelanteil
Demografischer Wandel
63%
3
Regelwerke und Vergabe
13
Modernisierung des Gebäudebestands
6
Clusterverteilung der erteilten 48 Zuwendungsbescheide 2012
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Beantragte Projektvolumina
Antragsforschung 2006
Antragsforschung 2007
Antragsforschung 2008
Antragsforschung 2009
Antragsforschung 2010
Antragsforschung 2011
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Zukunft Bau Kommunikation
Häufigkeit der Anträge im Kostenbereich
120
101
100
80
80
75
7271
60
52
44
40
98
3533
32
29
51
49
46
38
35 37
23
27
16 16
16
12 14 11 11
8
5 5
20
8
10
5
23 4
6
4
131 3
5
2 21 1 1
2 21 2 1
1 1 12
5
0
<100T€
bis 200T€ bis 300T€ bis 400T€ bis 500T€ bis 600T€ bis 700T€ bis 800T€ bis 900T€
bis
1,0Mio€
über
1,0Mio€
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Antragsrunde 2013 läuft
Einreichungstermin: 31.10.2013
Förderung in 2014
beantragte Gesamtkosten in € (nicht kumulierend)
Die meisten Projekte haben ein Gesamtvolumen von bis zu 300 T€
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Bauen
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Leiter
des Referats
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Ergebnisse
Ergebnisse
ready – vorbereitet für altengerechtes Wohnen
Multiple Häuser - Reaktivierung der Infrastruktur durch multiple Nutzung
Neue Standards und
Maßnahmensets für die
stufenweise, altengerechte
Wohnungsanpassung im
Neubau
Quelle: Uni Stuttgart
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Quelle: Reichenbach-Behnisch
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Ergebnisse
Ergebnisse
Bioreaktive Fassade - Integration von Bioreaktoren in die Gebäudehülle
Quelle: Arup, Berlin
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Farbige Solarpaneele für vorgehängte hinterlüftete Fassaden
Quelle: TU Dresden
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Prototyp
eines innovativen
Kompositpaneels mit flexibler
farb- und
Oberflächengestaltung, das
Fassadenbekleidung und PVModul zugleich ist
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Die neue Marke
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Messergebnisse aus dem
Effizienzhaus plus mit E-Mobilität
7.12.2011 - ein Datum mit
Nachwirkungen
Quelle: Internetseite BMVBS
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Messergebnisse aus dem
Effizienzhaus plus mit E-Mobilität
Quelle: Internetseite BMVBS
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01904 Weifa
03205 Calau/Niederlausitz
10317 Berlin
14656 Brieselang
21109 Hamburg -Wilhelmsburg
21335 Lüneburg (2)
28355 Bremen-Oberneuland
28359 Bremen
34128 Kassel
50226 Köln-Frechen (6)
60327 Frankfurt/Main (2)
61532 Bad Homburg
65366 Geisenheim/Rheingau
67705 Stelzenberg
72072 Tübingen-Lustnau
74722 Buchen-Hollerbach
78089 Unterkirnach
83471 Schönau am Königssee
84489 Burghausen
91126 Schwabach
94469 Deggendorf / Natternberg
97702 Münnerstadt
97776 Eußenheim www.bmvbs.de
4
Das Netzwerk
Effizienzhaus Plus
Kumulierte Endenergie
Messung
Fertighauswelt Köln
Bien-Zenker
Huf-Haus
Finger-Haus
Luxhaus
Weber-Haus
+ 906 kWh Berlin
+ 4296 kWh Warmbronn
+ 1235 kWh Bien-Zenker
Fotos: Hersteller
+ 370 kWh Schwörer
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Projekt der Fa. Elbehaus und
der Fa. Xella: ein massives EH+
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Projekt der Fa. Bachl: ein
massives EH+ in Deggendorf
Ytong Energy Plus
U-Wert 0,15 W/(m²K)
Pufferspeicher 9700 l
Solarthermische Anlagen
Quelle: Xella
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PV-Anlage
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Projekt der Nassauischen
Heimstätte: Frankfurt-Riedberg
EH+-in den Bergen
Bischofswiesen
Perspektive
Photovoltaikfassade
(Südseite)
Summe Erträge PV:
81.000kWh/a
Bilanz/Überschuss: + 33.000
kWh/a
Betrieb von 10 Fahrzeugen
möglich
Quelle: HHS Kassel
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„Aktiv-Stadthaus“
der ABG Frankfurt
Projekt der
ABG
Frankfurt
eine innerstädtische
Bebauung
eine innerstädtische Lage für ein Effizienzhaus Plus
Quelle: HHS Kassel
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Bestandssanierung:
VELUX Lichtaktivhaus
in Hamburg-Wilhelmsburg
„Aktiv-Stadthaus“
der ABG Frankfurt
PV-Anlage Dach:
ca. 1000 Module (Wirkungsgrad 19,7%) mit
249 kWp
PV-Anlage Fassade:
ca. 165 Module mit 80 kWp
vorauss. Polykristallin Blau
hoher Wirkungsgrad auch bei geringer
Einstrahlung, akzeptabler Preis
Quelle: HHS Kassel
Quelle: VELUX
Quelle: HHS Kassel
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Bestandssanierung:
VELUX Lichtaktivhaus
in Hamburg-Wilhelmsburg
„…aus eigenem
Anbau“
Katharina Fey
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Effizienzhaus Plus im
Bestand
Ein Projekt der NUWOG und des BMVBS
Quelle: VELUX
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Effizienzhaus Plus im Bestand
- die Siegerentwürfe
Effizienzhaus Plus im Bestand
- die Siegerentwürfe
Hochschule Ruhr West
Mülheim an der Ruhr,
Institut Energiesystem und
Energiewirtschaft,
Prof. Dr.-Ing. Viktor Grinewitschus.
Mit Werner Sobek Stuttgart GmbH
und Oehler Archkom – Solar Architektur
Technische Universität Darmstadt,
Fachbereich Architektur,
Fachgebiet für Entwerfen und
Energieeffizientes Bauen,
Prof. Dipl.-Ing. M. Sc. Econ. Manfred Hegger
Mit o5 architekten bda – raab hafke lang
und der ina Planungsgesellschaft mbH
Quelle: TU Darmstadt
Quelle: Werner Sobek
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/DE/EffizienzhausPlus
Effizienzhaus Plus im Bestand
– das Projekt „Sobek“
Fotos: BMVBS
Quelle: Werner Sobek
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